Entwicklung und Erprobung von Wärmeübertragern zur Wärmerückgewinnung bei den Hamburger Aluminiumwerken

Für die Hamburger Aluminiumwerke (HAW) hat der Arbeitsbereich Apparatebau der TUHH ein Abwärmenutzungskonzept erstellt. Aus umweltpolitischen und wirtschaftlichten Gründen hat die Realisierung dieses Abwärmenutzungskonzeptes für die HAW große Bedeutung. In mehreren Entwicklungsstadien haben der Arbeitsbereich Apparatebau und die HAW Versuchswärmeübertrager (V-WÜ) für die Abwärmenutzung konzipiert, gebaut und erprobt. Es wurde nachgewiesen, dass aus dem heißen Rohgasstrom der Aluminiumschmelzflussöfen (Elektrolyseöfen) thermische Energie ausgekoppelt und genutzt werden kann. Zu Demonstrationszwecken werden Aufenthalts- und Büroräume auf dem HAW-Werkgelände mit Hilfe der ausgekoppelten Wärme beheizt.

Beim Betrieb zweier V-WÜ unterschiedlicher Bauart, eines Rippenrohr- und eines Glattrohr-WÜ, hat sich gezeigt, dass sich rauchgasseitig auf den wärmeübertragenden Flächen Ablagerungen bilden, die das Betriebsverhalten des V-WÜ - insbesondere im Hinblick auf den gasseitigen Druckverlust - und die Betriebssicherheit erheblich beeinträchtigen. Für die erfolgreiche Verwirklichung des Abwärmenutzungskonzeptes ist die Lösung dieses Foulingproblems entscheidend. Hierzu gehört neben der Klärung des Foulingmechanismus die Entwicklung eines wirksamen Reinigungsmechanismus. Es wurde daher ein neuer V-WÜ mit einer mechanischen Reinigungsvorrichtung auf der Gasseite entworfen und gebaut. Zur Klärung des Foulingmechanismus und zur Beurteilung der Wirksamkeit der Reinigungsvorrichtung soll die Möglichkeit einer Videoaufzeichnung des Foulingprozesses während des laufenden Betriebs mit Hilfe einer Minikamera untersucht werden.

Stichwörter

• Fouling
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• Wärmerückgewinnung
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